CaO + C → CaC2 + CO | CaO ra CaC2

Phản ứng CaO + C → CaC₂ + CO

1. Phương trình CaO ra CaC₂

CaO + 3C  CaC₂ + CO

2. Điều kiện phản ứng xảy ra CaO ra CaC₂

Nhiệt độ cao: 2000^oC

Canxi oxit phản ứng với cacbon thu được canxi cacbua và khí CO thoát ra.

3. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

3.1. Bản chất của CaO (Canxi oxit)

Trong phản ứng trên CaO là chất oxi hoá.

3.2. Bản chất của C (Cacbon)

- Trong phản ứng trên C là chất khử.

- Các oxit của kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học bị C khử ở nhiệt độ cao.

4. Kiến thức mở rộng

Canxi cacbua hay còn gọi là đất đèn.

4.1. Sản xuất Canxi cacbua trong công nghiệp

Ở quy mô công nghiệp, Canxi cacbua được sản xuất trong các lò hồ quang ở nhiệt độ 2000^oC, nguyên liệu là vôi sống và than cốc.

CaO + 3C → CaC₂+ CO

Đất đèn được tạo ra ở nhiệt độ rất cao, khoảng 2000^oC, nhiệt độ này không dễ tạo ra bằng phương pháp gia nhiệt truyền thống (bằng than hoặc củi). Vì vậy, phản ứng phải được thực hiện trong lò hồ quang với các thanh điện cực bằng than chì.

4.2. Công dụng của đất đèn

• Sản xuất đất đèn ra axetilen

Phản ứng của đất đèn với nước là quá trình sản xuất ra axetilen và canxi hydroxit, theo công thức:

CaC₂ + 2H₂O→ C₂H₂+ Ca(OH)2

Phản ứng này là cơ sở của việc sản xuất axetylen công nghiệp và cũng là công dụng chính của đất đèn.

Ở nhiệt độ cao, Canxi cacbua phản ứng với hơi nước để tạo ra canxi cacbonat, carbon dioxide và hydro.

Chủ yếu ngày nay axetilen được sản xuất bằng cách đốt một phần khí methane hoặc như một sản phẩm phụ xuất hiện trong dòng ethylene từ sự nứt vỡ của các hydrocacbon.

5. Tính chất hóa học của C

- Trong các dạng tồn tại của C, C vô định hình hoạt động hơn cả về mặt hóa học.

- Trong các phản ứng hóa học C thể hiện hai tính chất: Tính oxi hóa và tính khử. Tuy nhiên tính khử vẫn là chủ yếu của C.

5.1. Tính khử

    - Tác dụng với oxi

    Ở nhiệt độ cao C lại khử CO₂ theo phản ứng:

    - Tác dụng với oxit kim loại:

       + C khử được oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại:

CuO + C → Cu + CO (tº)

Fe₂O₃ + 3C → 2Fe + 3CO (tº)

       + Với CaO và Al₂O₃:

CaO + 3C → CaC₂ + CO (trong lò điện)

2Al₂O₃ + 9C → Al₄C₃ + 6CO (2000ºC)

    - Tác dụng với các chất oxi hóa mạnh thường gặp H₂SO₄ đặc, HNO₃, KNO₃, KClO₃, K₂Cr₂O₇, ... trong các phản ứng này, C bị oxi hóa đến mức +4 (CO₂).

C + 2H₂SO₄ đặc → CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O (tº)

C + 4HNO₃ đặc → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O (tº)

C + 4KNO₃ → 2K₂O + CO₂ + 4NO₂ (tº)

    - Khi nhiệt độ cao, C tác dụng được với hơi nước:

C + H₂O → CO + H₂ (1000ºC)

C + 2H₂O → CO₂ + 2H₂

5.2. Tính oxi hóa

    - Tác dụng với hidro

    - Tác dụng với kim loại

6. Bài tập vận dụng

Câu 1. Khi cho CaO vào nước thu được

A. dung dịch CaO.

B. dung dịch Ca(OH)₂.

C. chất không tan Ca(OH)₂.

D. cả B và C.

Lời giải:

Đáp án: D

Khi cho CaO vào nước xảy ra phản ứng: CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Vì Ca(OH)₂ là chất ít tan trong nước, phần tan tạo thành dung dịch bazơ và còn 1 phần không tan lắng xuống

Câu 2. Vôi sống có công thức hóa học là:

A. CaO

B. Ca(OH)₂

C. CaCO₃

D. Ca(HCO₃)₂

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 3. Hóa chất nào sau đây dùng để khử chua đất trong công nghiệp?

A. CaCO₃.

B. MgCO₃.

C. NaCl.

D. CaO.

Lời giải:

Đáp án: D

Đất chua là đất có môi trường axit => dùng hóa chất có tính bazơ để trung hòa bớt độ chua của đất

CaO + H₂O → Ca(OH)₂ (môi trường bazơ)

Ca(OH)₂ trung hòa lượng H⁺ trong đất làm đất bớt chua

Câu 4. Canxi oxit có thể tác dụng được với những chất nào sau đây?

A. H₂O, CO₂, HCl, H₂SO₄.

B. CO₂, HCl, NaOH, H₂O.

C. Mg, H₂O, NaCl, NaOH.

D. CO₂, HCl, NaCl, H₂O.

Lời giải:

Đáp án: A

Canxi oxit có thể tác dụng được với : H₂O, CO₂, HCl, H₂SO₄.

Câu 5. Các oxit tác dụng được với nước là

A. PbO₂, K₂O, SO₃.

B. BaO, K₂O, SO₂.

C. Al₂O₃, NO, SO₂.

D. CaO, FeO, NO₂.

Lời giải:

Đáp án: B

Các oxit tác dụng được với nước là BaO, K₂O, SO₂.

BaO + H₂O → Ba(OH)₂

K₂O + H₂O → 2KOH

SO₂ + H₂O ⇆ H₂SO₃

Câu 6. Ứng dụng nào sau đây không phải của canxi oxit?

A. Công nghiệp sản suất cao su

B. Sản xuất thủy tinh.

C. Công nghiệp xây dựng, khử chua cho đất.

D. Sát trùng diệt nấm, khử độc môi trường.

Lời giải:

Đáp án: A

CaO được dùng trong công nghiệp sản xuất thủy tinh; khử chua đất trồng trọt; xử lí nước thải của các nhà máy.

=> Ứng dụng không phải của canxi oxit là: công nghiệp luyện kim

Câu 7. BaO tác dụng được với các chất nào sau đây?

A. H₂O, NO, KOH.

B. NaOH, SO₃, HCl.

C. P₂O₅, CuO, CO.

D. H₂O, H₂CO₃, CO₂.

Lời giải:

Đáp án: D

BaO tác dụng được với: H₂O, H₂CO₃, CO₂.

BaO + H₂O → Ba(OH)₂

BaO + H₂CO₃ → BaCO₃ + H₂O

BaO + CO₂ → BaCO₃

Loại A vì BaO không phản ứng với KOH

Loại B vì BaO không phản ứng với NaOH

Loại C vì BaO không phản ứng với CO.

Câu 8. Lưu huỳnh trioxit (SO₃) tác dụng được với:

A. Nước, sản phẩm là bazơ.

B. Axit, sản phẩm là bazơ.

C. Nước, sản phẩm là axit.

D. Bazơ, sản phẩm là axit.

Lời giải:

Đáp án: C

SO₃ là oxit axit

=> tác dụng với nước cho sản phẩm là axit và tác dụng với bazo cho sản phẩm là muối

Câu 9. Một loại đá vôi chứa 80% CaCO₃. Nung 1 tấn đá vôi loại này có thể thu được bao nhiêu kg vôi sống (CaO), nếu hiệu suất là 85%?

A. 308,8 kg.

B. 388,8 kg.

C. 380,8 kg.

D. 448,0 kg.

Lời giải:

Đáp án: C

1 tấn đá vôi chứa 80% CaCO₃ => m_CaCO3 = 0,8 tấn = 800 kg

CaCO₃ → CaO + CO₂

100 kg → 56 kg

800 kg → 448 kg

Vì hiệu suất là 85% => m_{CaO thực tế} = 448.85% = 380,8 kg

Câu 10. Hòa tan 0,56 gam CaO vào 800 ml nước thu được dung dịch nước vôi trong có nồng độ mol là

A. 0,15M.

B. 0,0125M.

C. 0,015M.

D. 0,0025M.

Lời giải:

Đáp án: B

Xem các phương trình hoá học khác:

CaO + H2O → Ca(OH)2 | CaO ra Ca(OH)2

CaO + HCl → CaCl2 + H2O | CaO ra CaCl2

CaCO3 → CaO + CO2 | CaCO3 ra CaO | CaCO3 ra CO2

C + H2SO4 → SO2 + CO2 + H2O | C ra SO2

C + CO2 → CO | C ra CO